專利名稱：具有柔性重力熱管散熱器的led高桿燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種具有帶空心管肋柔 性重力熱管散熱器的LED高桿燈。
背景技術(shù)：
高桿燈是用于市政工程、公路、立交橋、停車場、體育場、貨場、港口、機(jī)場及市民休 閑廣場等戶外照明工程的一種燈飾，造型美觀，具有很強(qiáng)的裝飾性。傳統(tǒng)的高桿燈一般使用 高壓鈉燈，為了保證燈泡穩(wěn)定地工作，電路中必須串聯(lián)鎮(zhèn)流器。目前與高壓鈉燈配套使用的 鎮(zhèn)流器均為電感性鎮(zhèn)流器。其缺點是較笨重、耗能和價格偏高。同時高壓鈉燈的點燈電路 是一個非線性電路，功率因數(shù)也較低。LED大功率路燈光源具有長壽命、高顯色、節(jié)能、綠色 環(huán)保、高亮度、高穩(wěn)定等特性，適用范圍廣，可配合太陽能、風(fēng)光互補(bǔ)、市政路燈等戶外照明 工程的使用，使用壽命5萬小時以上，大大降低了路燈的維護(hù)成本，是取代傳統(tǒng)鈉燈的新光 源。LED大功率路燈光源現(xiàn)在技術(shù)水平已經(jīng)能夠取代傳統(tǒng)的高桿燈(鈉燈)，在同一照度情 況下，所消耗的能源大約為傳統(tǒng)鈉燈的70%，將其應(yīng)用于高桿燈具有光照效率高，照明面積 大，照明效果好，光源集中，光照均勻，眩光小，易于控制、維修等優(yōu)點。而影響LED大功率路 燈光源性能發(fā)揮的主要技術(shù)因素是散熱和驅(qū)動問題。在驅(qū)動高亮度LED大功率路燈光源 時，因為所有未作為光輸出的功率都轉(zhuǎn)化成熱量能耗，如何解決LED和驅(qū)動IC的散熱是個 急待解決的瓶頸問題。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?00810027959. 9，發(fā)明名稱一種 大功率Led燈快速散熱的方法。該技術(shù)本質(zhì)上是一個重力熱管概念，該裝置用儲液腔將LED 基板和散熱金屬底座整體包圍，裝置密封性很難保證，很難實際應(yīng)用。中國專利申請?zhí)?00810029568.0，發(fā)明名稱為一種基于熱管散熱的大功率LED 模組框架式路燈。該技術(shù)將多個LED分散在多個小LED鋁基板上，每個小鋁基板安裝在其 對應(yīng)的一個圓柱形絲網(wǎng)熱管固定板上，通過橫插在熱管固定凹槽上的熱管將熱量導(dǎo)出。該 裝置使用的是小功率LED。這種方法的散熱能力和現(xiàn)有的翼片散熱相差不大。絲網(wǎng)類熱管 的最大散熱能力都不大，而且裝置元部件過于零散，并不適用于大功率LED散熱。中國專利申請?zhí)?00810217336. 8，發(fā)明名稱為一種用于LED燈具的真空液 體散熱裝置。該技術(shù)采用一個大空心長方體散熱體，內(nèi)置導(dǎo)熱液體并抽真空，散熱體 表面有翅片。此專利應(yīng)用的原理也是平板重力熱管的原理，其結(jié)構(gòu)與中國專利申請?zhí)?200810029568. 0中所記載的技術(shù)內(nèi)容相似。中國專利申請?zhí)?00910084525. 7，發(fā)明名稱為帶相變散熱結(jié)構(gòu)的由LED構(gòu)成的 燈。該技術(shù)由基本成“回”字形的帶相變液體的真空密封內(nèi)腔構(gòu)成一個重力形平板熱管，其 內(nèi)壁包圍LED啟動電源底板，僅靠一個金屬電源底板的兩端與散熱器熱管相連，總體散熱 效果并不高。通過比較發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的大多數(shù)專利為了解決大功率LED散熱問題，大多采用熱管技 術(shù)。一類采用商品化的溝槽和絲網(wǎng)類熱管，一類采用箱形重力熱管。大多都用商品化的熱管，溝槽和絲網(wǎng)類熱管的最大散熱能力都不大，不適用于大功率的LED燈。對于重力熱管來 說，目前各專利中的散熱器都是一個基本概念，沒有具體的有針對性的設(shè)計熱管結(jié)構(gòu)，更沒 有專門針對高桿燈散熱特點的專利。安裝在高空中的LED高桿燈經(jīng)常處于強(qiáng)風(fēng)中，氣流方 向不確定，目前各類散熱器使用的肋片設(shè)計存在缺陷。高桿燈燈具的設(shè)計在考慮散熱的同 時，必須輕巧，易于高空安裝，現(xiàn)有的各類散熱器結(jié)構(gòu)沒有考慮這些特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對 現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種具有柔性重力熱管散熱器的LED 高桿燈，具有輕便結(jié)構(gòu)的柔性重力熱管，散熱特性好、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、安裝簡便、使用 安全可靠的帶空心管肋的柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈。可用于市政工程、公路、立交 橋、停車場、體育場、貨場、港口、機(jī)場及市民休閑廣場等戶外照明工程。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括LED燈具、LED基板、柔性重力熱 管散熱器、燈罩和反光板，其中LED基板的一側(cè)與LED燈具固定連接，另一側(cè)與柔性重力熱 管散熱器的蒸發(fā)部固定連接，燈罩和反光板與LED基板上LED燈具的一側(cè)固定連接，反光板 與柔性重力熱管散熱器相接觸。所述的柔性重力熱管散熱器包括蒸發(fā)部和與之相連接的冷凝部，其中蒸發(fā)部 與LED基板固定連接，冷凝部通過承重螺栓與蒸發(fā)部固定連接。所述的蒸發(fā)部包括熱管蒸發(fā)段、波紋管和蒸發(fā)段肋板，其中半圓形的熱管蒸發(fā) 段固定設(shè)置于蒸發(fā)段肋板的中部，蒸發(fā)段肋板與LED基板固定連接，半圓形的熱管蒸發(fā)段 的頂部兩端分別與波紋管相連接，波紋管的另一端與冷凝部固定連接，蒸發(fā)段肋板與承重 螺栓的一端固定連接且與反光板相接觸，起到擴(kuò)展散熱面和調(diào)節(jié)光路的作用。所述的冷凝部包括熱管冷凝段、空心管肋和冷凝段肋板，其中半圓形的熱管冷 凝段固定設(shè)置于冷凝段肋板的中部，冷凝段肋板與承重螺栓的另一端固定連接，若干根空 心管肋以徑向方式固定設(shè)置于半圓形的熱管冷凝段的外側(cè)。本發(fā)明涉及的柔性重力熱管散熱器有如一副手銬形狀，很容易安裝在一根水平圓 管上(安裝燈盤)。一個人就可以輕松的在高空作業(yè)安裝。散熱器成帶空心管肋的圓環(huán)形， 由一個蒸發(fā)段和兩個帶有空心管肋的冷凝段組成重力型熱管。重力型熱管的蒸發(fā)段和冷凝 段分離，使用柔性圓角矩形截面波紋管連接重力型熱管的蒸發(fā)段和冷凝段，使得散熱器的 冷凝段部分可轉(zhuǎn)動。散熱器的機(jī)理是重力型熱管。采用空心圓管代替?zhèn)鹘y(tǒng)散熱肋片，空心 管與冷凝段相通，即是冷凝部的一部分?？招墓鼙跍囟群驼麄€冷凝段壁溫相同，增強(qiáng)了整個 冷凝部換熱能力(相當(dāng)于散熱肋片的肋效率增加到理論最大極限值的100%)，減少了散熱 片面積和重量。依靠連接冷凝段和蒸發(fā)段肋板的承重螺栓使冷凝段和蒸發(fā)段緊緊夾緊安裝 燈盤，使得散熱器本身成為燈具的固定裝置。由于使用圓管型肋片，對所有方向氣流，其換 熱能力和氣流阻力是相同的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的有益效果1.該裝置針對高桿燈特點設(shè)計，整體結(jié)構(gòu)輕巧，安裝簡便。使用柔性圓角矩形波紋 管為熱管一部分，可以使散熱器的左右側(cè)冷凝段轉(zhuǎn)動，安裝時可以直接將散熱器夾在高桿 燈桿安裝燈盤上。2.用圓環(huán)形的重力熱管結(jié)構(gòu)代替現(xiàn)有的導(dǎo)熱體結(jié)構(gòu)形式，整個散熱器重量大為減輕，便于運輸，安裝和維修。減少金屬消耗，成本降低。3.采用空心管肋代替?zhèn)鹘y(tǒng)直肋型散熱肋片，空心管肋與冷凝段相通，即是冷凝部的一部分?？招墓鼙跍囟群驼麄€冷凝段壁溫相同，增強(qiáng)了整個冷凝部換熱能力(相當(dāng)于散 熱肋片的肋效率增加到理論最大極限值的100%，約為一般散熱肋片肋效率的一半，既減少 了一半散熱面積)，減少了散熱片面積。同時，肋壁可以做得很薄，進(jìn)一步減少了重量。4.采用空心管肋后，對任意方向空氣來流，換熱器的對流換熱能力和流動阻力基 本相同。換熱器可以設(shè)計的更加輕巧。


圖1為本發(fā)明主視圖。圖2為本發(fā)明仰視圖。圖3為本發(fā)明左視圖。圖4為圖3的A-A截面剖視圖。圖5為圖3的B-B截面剖視圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施 例。如圖1和圖2所示，本實施例包括LED燈具1、LED基板2、柔性重力熱管散熱器 3、燈罩4和反光板5，其中LED基板2的一側(cè)與LED燈具1固定連接，另一側(cè)與柔性重力熱 管散熱器3的蒸發(fā)部6固定連接，燈罩4和反光板5與LED基板2上LED燈具1的一側(cè)固 定連接，反光板5與柔性重力熱管散熱器3相接觸。所述LED燈具1的功率大于100W。所述LED基板形狀為直徑8cmX 25cm的長方形板。所述的反光板5為高反光率鋁板制成，其表面所成彎曲鏡面可以起到聚光反射的 作用，能有效的對LED發(fā)出的光線方向進(jìn)行集中。該聚光反射鋁板和蒸發(fā)段底部肋板緊密 相連形成散熱性能良好的擴(kuò)展散熱表面。如圖3-圖5所示，所述的柔性重力熱管散熱器3包括蒸發(fā)部6和與之相連接的 冷凝部7，其中蒸發(fā)部6與LED基板2固定連接，冷凝部7通過承重螺栓與蒸發(fā)部6固定 連接。所述的蒸發(fā)部6包括熱管蒸發(fā)段8、波紋管9和蒸發(fā)段肋板10。熱管蒸發(fā)段8的 殼體尺寸為長25cmX寬IOcmX高5cm，內(nèi)表面呈圓弧形。左右側(cè)面有蒸發(fā)段肋板10，該肋 板為長30cmX寬IOcmX厚Imm的鋼板，起到固定整體散熱器的作用。其中半圓形的熱管 蒸發(fā)段8固定設(shè)置于蒸發(fā)段肋板10的中部，蒸發(fā)段肋板10與LED基板2固定連接，半圓形 的熱管蒸發(fā)段8的頂部分別與波紋管9相連接，波紋管9的另一端與冷凝部7固定連接，蒸 發(fā)段肋板10與承重螺栓的一端固定連接且與反光板5相接觸，起到擴(kuò)展散熱面和調(diào)節(jié)光路 的作用。所述的波紋管9為金屬材料制成的圓角矩形截面的波紋管9，可以進(jìn)行一定角度的彎折。所述的冷凝部7包括熱管冷凝段11、空心管肋12和冷凝段肋板13。其尺寸為內(nèi)徑10cm，外徑16cm，長25cm。其中半圓形的熱管冷凝段11固定設(shè)置于冷凝段肋板13的 中部，冷凝段肋板13與承重螺栓的另一端固定連接，若干根空心管肋12以徑向方式固定設(shè) 置于半圓形的熱管冷凝段11的外側(cè)。所述的熱管冷凝段11為空心結(jié)構(gòu)，該冷凝段上設(shè)有真空充液孔14，內(nèi)部充有熱傳 導(dǎo)工質(zhì)15，如填充占蒸發(fā)段總體積50%的純水，抽真空后密封。所述的空心管肋12以矩陣方式均勻分布于兩個四分之一圓環(huán)形的熱管冷凝段 11的外表面，空心管肋是頂端封閉的細(xì)銅管，其下端與熱管冷凝段相連通，其尺寸為外徑 12mm，長 20cmo本發(fā)明由于采用了帶空心管肋的雙冷凝段。目前無論是產(chǎn)品還是專利技術(shù)，都無 類似產(chǎn)品和技術(shù)。本發(fā)明不是現(xiàn)有技術(shù)或產(chǎn)品改進(jìn)，無改進(jìn)組件可前后比較。本發(fā)明和現(xiàn) 有的重量很大的鋁塊翅片式散熱器技術(shù)相比，整體結(jié)構(gòu)輕巧，安裝簡便。采用空心管肋代替 傳統(tǒng)直肋型散熱肋片，空心管肋與冷凝段相通，即是冷凝部的一部分。空心管壁溫度和整個 冷凝段壁溫相同，增強(qiáng)了整個冷凝部換熱能力相當(dāng)于散熱肋片的肋效率增加到理論最大極 限值的100%，減少了散熱片面積。同時，肋壁可以做得很薄，進(jìn)一步減少了重量。并對任意 方向空氣來流的對流換熱能力基本相同。使用柔性圓角矩形波紋管，可以使散熱器的左右 側(cè)冷凝段轉(zhuǎn)動，安裝時可以直接將散熱器夾在高桿燈桿安裝燈盤上。
權(quán)利要求
一種具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，包括LED燈具、LED基板、柔性重力熱管散熱器、燈罩和反光板，其中LED基板的一側(cè)與LED燈具固定連接，另一側(cè)與柔性重力熱管散熱器的蒸發(fā)部固定連接，燈罩和反光板與LED基板上LED燈具的一側(cè)固定連接，反光板與柔性重力熱管散熱器相接觸，其特征在于所述的柔性重力熱管散熱器包括蒸發(fā)部和與之相連接的冷凝部，其中蒸發(fā)部與LED基板固定連接，冷凝部通過承重螺栓與蒸發(fā)部固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的蒸 發(fā)部包括熱管蒸發(fā)段、波紋管和蒸發(fā)段肋板，其中半圓形的熱管蒸發(fā)段固定設(shè)置于蒸發(fā) 段肋板的中部，蒸發(fā)段肋板與LED基板固定連接，半圓形的熱管蒸發(fā)段的頂部分別與波紋 管相連接，波紋管的另一端與冷凝部固定連接，蒸發(fā)段肋板與承重螺栓的一端固定連接且 與反光板相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的冷 凝部包括熱管冷凝段、空心管肋和冷凝段肋板，其中半圓形的熱管冷凝段固定設(shè)置于冷 凝段肋板的中部，冷凝段肋板與承重螺栓的另一端固定連接，若干根空心管肋以徑向方式 固定設(shè)置于半圓形的熱管冷凝段的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的熱 管冷凝段為空心結(jié)構(gòu)，該冷凝段上設(shè)有真空充液孔，內(nèi)部充有液體工質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的空 心管肋以矩陣方式均勻分布于熱管冷凝段的外表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的波 紋管為金屬材料制成的圓角矩形截面的波紋管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，其特征是，所述的反 光板為高反光率鋁板制成，其表面所成彎曲鏡面。
全文摘要
一種發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域的具有柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈，包括LED燈具、LED基板、柔性重力熱管散熱器、燈罩和反光板，柔性重力熱管散熱器包括蒸發(fā)部和與之相連接的冷凝部，其中蒸發(fā)部與LED基板固定連接，冷凝部通過承重螺栓與蒸發(fā)部固定連接。本發(fā)明散熱特性好、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、安裝簡便、使用安全可靠的帶空心管肋的柔性重力熱管散熱器的LED高桿燈?？捎糜谑姓こ獭⒐?、立交橋、停車場、體育場、貨場、港口、機(jī)場及市民休閑廣場等戶外照明工程。
文檔編號F21V29/00GK101871593SQ20101021637
公開日2010年10月27日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者劉振華, 李元陽, 林振玄 申請人:上海交通大學(xué)